这个作业属于哪个课程 | 课程班级 |
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这个作业要求在哪里 | 作业要求 |
这个作业的目标 | 1、系统的了解和学习软件设计原则、设计模式。 |
2、对所学到的知识用自己的语言归纳总结。 | |
3、结合曾经的软件开发实践,思考用到了哪些原则和模式。 |
参考书籍
内容归纳总结
设计原则
单一职责原则
- 定义:
单一职责原则强调一个类或模块应仅有一个引起其变化的因素(职责)。 - 示例:
- 可能出现的问题:
- 设计类数量的增加。
- 破坏类的封装特性。
- 其他问题,如可能会降低代码的内聚。
开放/闭合原则
- 定义:
开放/闭合原则要求类或模块的代码“对扩展是开放的,对修改是关闭的”。 - 示例:
- 可能出现的问题:
- 代码可读性降低。
- 程序测试成本增加。
接口隔离原则
- 定义:
如果某个接口的行为不是内聚的,就应该按照业务分组,并将分组后的业务行为通过隔离的接口单独定义。 - 示例:
- 可能出现的问题:
- 接口数量“爆炸”。
- 代码抽象度高。
依赖倒置原则
- 定义:
高层模块不应依赖于底层模块,二者都应该依赖于抽象;抽象不依赖于细节,细节应依赖于抽象。 - 示例:
- 可能出现的问题:
- 增加了代码的复杂度。
- 更适合应对需求变化。
Liskov 替换原则
- 定义:
子类对象必须能够完全替换掉它们的父类对象,而不需要改变父类的任何属性。 - 示例:
- 可能出现的问题:
- 在继承关系中,父类与子类之间是强约束关联。
- Liskov 替换原则限制了子类重写父类行为的逻辑,降低了代码的灵活性。
其他原则
设计模式
创建型模式
- 原型模式:
- 定义:用原型实例指定创建对象的种类,并且通过复制这些原型创建新的对象。
- 示例:
- 单例模式:
- 定义:确保一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。
- 工厂方法模式:
- 定义:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。
- 抽象工厂模式:
- 定义:为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口,而且无须指定它们的具体类。
- 建造者模式:
- 定义:将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
结构性模式
- 代理模式:
- 定义:为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。
- 装饰模式:
- 定义:动态地给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说,装饰模式比生成子类更为灵活。
- 适配器模式:
- 定义:将一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口,从而使原本因接口不匹配而无法在一起工作的两个类能够在一起工作。
- 组合模式:
- 定义:将对象组合成树形结构以表示“部分—整体”的层次结构,使得用户对单个对象和组合对象的使用具有一致性。
- 外观模式:
- 定义:要求一个子系统的外部与其内部的通信必须通过一个统一的对象进行。外观模式提供一个高层次的接口,使得子系统更易使用。
- 桥梁模式:
- 定义:将抽象和实现解耦,使得两者可以独立地变化。
- 享元模式:
- 定义:使用共享对象可有效地支持大量的细粒度的对象。
行为型模式
- 状态模式:
- 定义:当一个对象内在状态改变时允许改变行为,这个对象看起来像改变了其类型。
- 解释器模式:
- 定义:给定一门语言,定义它的文法的一种表示,并定义一个解释器,该解释器使用该表示来解释语言中的句子。
- 模板方法模式:
- 定义:定义一个操作中的算法的框架,而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
- 命令模式:
- 定义:将一个请求封装成一个对象,从而让你使用不同的请求把客户端参数化,对请求排队或者记录请求日志,可以提供命令的撤销和恢复功能。
- 责任链模式:
- 定义:使多个对象都有机会处理请求,从而避免了请求的发送者和接收者之间的耦合关系。将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有对象处理它为止。
- 策略模式:
- 定义:定义一组算法,将每个算法都封装起来,并且使它们之间可以互换。
- 迭代器模式:
- 定义:提供一种方法访问一个容器对象中各个元素,而又不需暴露该对象的内部细节。
- 中介者模式:
- 定义:用一个中介对象封装一系列对象(同事)的交互,中介者使各对象不需要显式地相互作用,从而使其耦合松散,而且可以独立地改变它们之间的交互。
- 观察者模式:
- 定义:定义对象间一种一对多的依赖关系,使得每当一个对象改变状态,则所有依赖于它的对象都会得到通知并被自动更新。
- 备忘录模式:
- 定义:在不破坏封装性的前提下,捕获一个对象的内部状态,并在该对象之外保存这个状态。这样,以后就可以将该对象恢复到原先保存的状态。
- 访问者模式:
- 定义:封装一些作用于某种数据结构中的各元素的操作,它可以在不改变数据结构的前提下定义作用于这些元素的新的操作。
心得体会
虽然上学期在高级软件工程这门课上了解过软件设计原则,但这一次对软件设计原则和设计模式的系统性的学习无疑加深了我对怎样更好的去设计和编写程序的理解;针对于此,我想我曾经做过的高级软件工程课程设计的超市订单管理系统就很好的满足了面向对象中的单一设计原则,而本次系统的学习中学到的其他原则和设计方法对我今后的代码精进之路也大有脾益,比如工厂方法模式,在我过往的项目中,可以把曾经写的 user 类抽象出来,延迟到子类实现。我相信在今后的其他项目中,我会尽可能的用上这些学到的设计原则和设计模式;以下是关于高级软件工程课程设计对于单一设计原则的部分截图: